2 Bewertungsansätze und -methoden im Sinne der EG-Wasserrahmenrichtlinie

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1 2 Bewertungsansätze und -methoden im Sinne der EG-Wasserrahmenrichtlinie 23

2 Gewässerstrukturkartierung in der Bundesrepublik Deutschland: Verfahren, Ergebnis, Umsetzung Zusammenfassung Gewässer sind mehr als nur Wasser. Naturbelassen zeigen Bäche und Flüsse eine Abfolge gewässertypischer Strukturen wie Kiesbänke, Flach- und Steilufer, Inseln und Kolke. Zusammen mit dem Abfluss und der Gewässergüte beeinflusst die Struktur ganz wesentlich die Lebensbedingungen in und an Gewässern. An vielen Fließgewässern ist das gewässertypische Strukturangebot infolge von Ausbau und Unterhaltungsmaßnahmen verloren gegangen. Solche Gewässer sind ökologisch verarmt. In der Bundesrepublik Deutschland ist die Gewässerstrukturkartierung im Auftrag der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) im Zeitraum durchgeführt worden. Vergleichbar mit der biologischen Gewässergütekarte, die die Erfolge auf dem Gebiet des Gewässerschutzes in den letzten 35 Jahren eindrucksvoll aufzeigt, soll die Karte Gewässerstruktur die Notwendigkeit zur Wiederherstellung gewässertypischer Strukturen unterstreichen. Sie wurde im Januar 2003 veröffentlicht. Mit der Gewässerstrukturkartierung werden die strukturelle Ausstattung von Bächen und Flüssen (keine Gräben, Kanäle) und der Zustand ihrer Überschwemmungsgebiete der Auen erfasst und bewertet. Leitbild für die Bewertung ist in Anlehnung an die EG- Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) der potentiell natürliche Zustand. Die Ergebnisse der Gewässerstrukturkartierung werden vergleichbar zur biologischen Gewässergütekarte in sieben Klassen unterteilt. Die Ergebnisse der Gewässerstrukturkartierung dienen sowohl den Kommunen, den für Ausbau und Unterhaltung der Flüsse und Bäche zuständigen Behörden als auch den Agenda-21-Gruppen als programmatische Arbeitshilfe für strukturelle Verbesserungen der Fließgewässer. Darüber hinaus sind die Ergebnisse der Gewässerstrukturkartierung auch eine Arbeitshilfe bei der Umsetzung der WRRL. Zur Strukturausstattung von Fließgewässern Die Gewässerstruktur umfasst alle morphologischen Elemente, die die Geometrie eines Gewässers charak- terisieren: Linienführung, Quer- und Längsprofil, Sohl- und Ufersubstrat, Geschiebeführung, Vegetation im und am Gewässer sowie Totholz. Daher ermöglichen die Kenntnisse zur Auennutzung, des Retentionsvermögens der Auen sowie der Gewässerstruktur Rückschlüsse auf die ökologische Funktionsfähigkeit von Fließgewässersystemen. Grundsätzlich unterliegt die Gewässerstruktur bestimmten Gesetzmäßigkeiten. Antriebsfaktoren sind Abflussgeschehen und Geschiebeführung, welche durch die naturräumlichen Eigenarten im Einzugsgebiet (Geologie, Tektonik, Klima, Vegetation, Boden, Landnutzung u. a.) bestimmt werden. Wird einer der bettbildenden Parameter beeinflusst, z. B. durch wasserbauliche Maßnahmen, wirkt sich diese Veränderung auf die Gerinnegeometrie, die Strukturausstattung und die Aue aus. Leitbild und Gewässertyp Bewertungsmaßstab ist die natürliche Funktionsfähigkeit bzw. Naturnähe eines Fließgewässers, sein potentiell natürlicher Zustand. Das ist der Zustand, der sich bei Auflassen aller Nutzungen und Entnahme aller Einbauten heute wieder einstellen würde. Fließgewässer sind als natürlich bzw. naturnah zu bezeichnen, wenn sie ihren Lauf frei verlagern können. Dementsprechend wird Naturnähe bezüglich der Gewässerstrukturen als vorhandene Eigendynamik oder Gewässerdynamik definiert. Faktoren der Gewässerdynamik Sohldynamik: Uferdynamik: Auendynamik: Durchgängigkeit, Beweglichkeit, naturgemäße Beschaffenheit der Sohle Beweglichkeit, naturgemäße Beschaffenheit der Ufer Natürliches Überschwemmungsgeschehen, Verlagerungsmöglichkeiten für das Gewässerbett Naturnähe ist nicht an jedem Bach- und Flusslauf das Gleiche. Fließgewässer können sehr unterschiedliche Laufformen und Strukturen aufzeigen, deshalb gibt es kein einheitliches Idealbild für die Bewertung von Fließgewässern. Vielmehr ist die naturraum- und einzugsgebietsbezogene Vielfalt der Gewässerformen bei der Erhebung und Bewertung gewässer- und auenty- 25

3 pischer Strukturen als Leitbild zugrunde zu legen. Solche Leitbilder lassen sich aus Referenzstrecken und aus Fachkarten (geologische Quellen, Bodenkarten, Karten der potentiell natürlichen Vegetation usw.) und historischen Quellen entwickeln. Dabei wird sich auf die wesentlichen Unterschiede konzentriert, um sich nicht in unzähligen Individualleitbildern zu verlieren. Eine wesentliche Grundlage zur Abgrenzung der Leitbilder ist die Karte der Gewässerlandschaften der Bundesrepublik Deutschland, herausgegeben als ATV- DVWK Arbeitsbericht Erhebung/Kartierverfahren In den 16 Bundesländern wurden insgesamt ca km entlang größerer Fließgewässer kartiert. Bezogen auf ein Gewässernetz von mehr als km entspricht dies etwas mehr als 10 Prozent der Fließgewässer in der Bundesrepublik. Dazu wurden zwei Verfahren eingesetzt: zum einen das strategische (Übersichts-)Verfahren, das sich auf programmatische Aussagen und die Erhebung von wenigen Parametern aus Karten, Luftbildern und anderen Unterlagen beschränkt, zum anderen ein operatives Verfahren, das mehr als 25 Einzelparameter vor Ort erhebt. Die Daten des Vor-Ort-Verfahrens lassen sich für programmatische Aussagen aggregieren, so dass Doppelerhebungen vermieden werden können. Die Auswahl der Parameter deckt sich weitgehend mit dem geplanten Standard für die hydromorphologische Charakterisierung von Flüssen in der Leitlinie des Europäischen Komitees für Normung. Der Entwurf berücksichtigt die in England, Frankreich und Deutschland angewandten Verfahren. Die Ergebnisse sind im Hinblick auf die Bewertungsphilosophie (Referenz- und Erhebungsparameter) vergleichbar. Auswertung Die Verteilung der Gewässerstrukturklassen zeigt zwischen den Bundesländern bzw. den einzelnen Gewässerlandschaften erhebliche Unterschiede. Diese ergeben sich unter anderem aus der Kulturgeschichte, der Bevölkerungsdichte sowie der wirtschaftlichen Entwicklung im 19. und 20. Jahrhundert. Die WRRL fordert den guten Zustand für Oberflächengewässer. Er setzt sich aus dem guten ökologischen und dem guten chemischen Zustand zusammen. Kann der gute ökologische Zustand aufgrund 26 von strukturellen Defiziten nicht erreicht werden, sind die erforderlichen Maßnahmen zur Zielerreichung in Plänen aufzuzeigen und in einem vorgegebenen Zeitraum umzusetzen. Entsprechend den Vorgaben der WRRL können diese sieben Strukturklassen durch Zusammenfassen der Klassen 2 und 3 sowie 6 und 7 auf fünf Klassen verringert werden. Zuordnung der kartierten Gewässer zu Strukturklassen (in Prozent) Strukturgüte der kartierten Gewässer Deutschlands, Quelle: Walter Binder; Bayerisches Landesamt für Wasserwirtschaft Die Ergebnisse der Gewässerstrukturkartierung sind sowohl für naturschutzfachliche Fragestellungen als auch für andere Fachplanungen relevant, so insbesondere die Maßnahmen zur Strukturverbesserung und zur Gewässerentwicklung. Umsetzung 33 % 25 % Klasse 6 7 Klasse % Klasse 1 3 In verschiedenen Bundesländern werden Maßnahmen zur Verbesserung der Gewässerstruktur bereits seit einigen Jahren in Gewässerpflege- bzw. Gewässerentwicklungsplänen ausgeplant und umgesetzt. Dabei zeigt sich, dass die Spielräume für eine Strukturverbesserung durch die Flächenverfügbarkeit und den Nutzungsdruck auf die Gewässer bestimmt werden. Aus diesem Grund können die Maßnahmen zur Strukturverbesserung und Gewässerentwicklung innerhalb der einzelnen Strukturklassen sehr stark variieren, abhängig von der Flächenverfügbarkeit. Diese Spielräume gilt es auszuloten und zu nutzen, wobei sich erfahrungsgemäß durch fachübergreifende Planungen

4 kostengünstige und ökologisch ansprechende Lösungen finden lassen. Als Beispiel seien die Projekte des Hochwasserschutzes genannt, die in vielen Fällen Maßnahmen zur strukturellen und damit zur ökologischen Aufwertung der Gewässer beinhalten. Hinsichtlich der strukturellen und damit ökologischen Aufwertung der Gewässer liegt das größte und kostengünstigste Potential in einer entsprechend orientierten Gewässerunterhaltung. Die Vorgaben der WRRL erinnern daran und verpflichten dazu, dieses Potential stärker als bisher zu nutzen. Literatur Bayerisches Landesamt für Wasserwirtschaft 2002: Die Gewässerlandschaften in Bayern, Müchen. ATV-DVWK 2003: Gewässerlandschaften der Bundesrepublik Deutschland; ATV-DVWK Arbeitsbericht 2003, Hennef. Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (Hrsg.) 2002: Gewässergütekarten der Bundesrepublik Deutschland; Gewässerstruktur 2001, Berlin. Nach einem Beitrag von Walter Binder auf dem WRRL-Seminar Nr. 3 in Regensburg Bayerisches Landesamt für Wasserwirtschaft Postfach , D München Tel.: +49/ 89/ walter.binder@lfw.bayern.de Internet: 27

5 Gewässertyp und Referenzzustand Messlatte der Bewertung Nach den Vorgaben der Wasserrahmenrichtlinie dienen Referenzzustände als Bewertungsgrundlage für die Beurteilung des ökologischen Zustands der Gewässer. An ihnen werden die biologischen Qualitätskomponenten gemessen. Dazu sind für jeden Gewässertyp und jede Qualitätskomponente spezifische Referenzbedingungen zu definieren. Damit entsprechen die Definitionen der Referenzbedingungen mehr oder minder dem bekannten Begriff des Leitbilds für die Entwicklung des Gewässers. Zur Beurteilung des ökologischen Zustands der Gewässer wird die Abweichung von der Referenz anhand einer fünfstufigen Skala ökologischer Qualitätsklassen bewertet. Die Referenzbedingungen entsprechen dem sehr guten ökologischen Zustand. Ein Gewässertyp fasst verschiedene Gewässer nach gemeinsamen Merkmalen zusammen und wird in der Regel aufgrund seiner morphologischen, physikalischchemischen, hydrologischen und biozönotischen Charakteristika gebildet. Ein Gewässertyp stellt immer einen Idealfall dar, der in der Realität individuell ausgestaltet auftritt. Zur Festlegung von Referenzzuständen stehen verschiedene Methoden zur Verfügung: Existierende, naturnahe Gewässer ( bester verfügbarer Zustand ), Verwendung historischer Daten Modelle/theoretische Überlegungen, Expertenwissen. Zu den Grundannahmen gehört, dass Referenzbedingungen nur eine minimale anthropogene Belastung abbilden und spezifisch für jeden Gewässertyp definiert werden. Hinsichtlich der Landnutzung im Einzugsgebiet werden gewässertyp-spezifische Schwellenwerte für den Anteil an Siedlungs- und Ackerbauflächen fixiert. Die Referenzbedingungen anhand existierender Gewässer zu beschreiben, wird nur für kleine Gewässer im Bereich der Mittelgebirge möglich sein. Für andere Gewässertypen, vor allem die Gewässer des Tieflandes sowie die meisten Fluss- und die Stromtypen, bietet sich alternativ eine Kombination von 28 Annahmen bei der Festlegung von Referenzzuständen Morphologie und Habitate Vorhandensein der potentiell natürlichen Vegetation, keine Nutzung Keine Querbauwerke, durch die Geschiebetrieb oder Fischwanderung behindert werden Keine Totholzräumung Keine Ufer- und Sohlenbefestigungen Auenvegetation Natürliche Ufervegetation muss laterale Verbindungen in der Aue ermöglichen Hydrologie und Regulation Keine Veränderungen des natürlichen Abflussverhaltens Keine beeinflussenden Stauhaltungen im Oberwasser Keine Restwassersituation Physikochemische Bedingungen Keine punktuellen Einleitungen Keine diffusen Einleitungen und Eutrophierung Keine Versauerung Keine gravierende Veränderung des Temperaturhaushaltes Keine Versalzung Keine Beeinflussung durch toxische Stoffe Biologische Bedingungen Keine Beeinträchtigung durch Aquakultur (z. B. Karpfenzuchtteiche) Keine Beeinträchtigung durch Neozoen und Neophyten (Tier- und Pflanzenarten, die seit Beginn der Neuzeit unter direkter/indirekter Mithilfe des Menschen in ein neues Verbreitungsgebiet eingeschleppt wurden.) Daten zum besten verfügbaren Zustand, historischen Unterlagen oder Daten zu potentiell natürlichen Habitaten sowie zu Flüssen vergleichbarer Ökoregionen an. Die Gewässertypen selbst können für Regionen unterschiedlicher Maßstabsebenen ausgewiesen werden, z. B. Gewässertypen einer naturräumlichen Haupteinheit, einer Ökoregion, Europas. Der Diskussionsstand von November 2003 zur Typologie der Oberflächengewässer in Deutschland ist für die Fließgewässer in der nebenstehenden Tabelle abgebildet. Die entsprechenden Kurznamen der Fließgewässertypen sind auf der darauffolgenden Seite in einer Übersicht dargestellt.

6 Ausgewählte Gewässerlandschaften und Regionen nach Briem (2001) biozönotischer Typ Längszonierung Bach Kl. Fluss Gr. Fluss Strom Ökoregion 4: Alpen, Höhe > 800 m Kalkalpen, Flyschzone 1 (1) Ökoregion 9 (und 8): Mittelgebirge und Alpenvorland, Höhe ca m und höher Alpenvorland Tertiäres Hügelland, Niederterrassen, Ältere Terrassen, 2 (2) Altmoränenland 4 (4) Jungmoränenland 3 (3) Auen (über 300 m Breite) Mittelgebirge Gneis, Granit, Schiefer, übrige Vulkangebiete Buntsandstein, Sandbedeckung Lössregionen, Keuper, Kreide Muschelkalk, Jura, Malm, Lias, Dogger, Kalke Auen (über 300 m) Ökoregion 14: Norddeutsches Tiefland, Höhe < 200 m Sander, Sandbedeckung, Grund- und Endmoräne Lössregionen Grund- und Endmoräne, Ältere Terrassen Auen (über 300 m) Marschen Jungmoränenland: Grundmoränen Ökoregion unabhängige Typen Sander, Lössregionen, Auen (vermoort) Auen (über 300 m) Sander, Grund- und Endmoräne (1) Differenzierung in Subtyp 1.1 Bäche und kleine Flüsse der Kalkalpen sowie Subtyp 1.2 Große Flüsse der Kalkalpen (2) Differenzierung in Subtyp 2.1 Bäche des Alpenvorlandes sowie Subtyp 2.2 Kleine Flüsse des Alpenvorlandes (3) Differenzierung in Subtyp 3.1 Bäche der Jungmoräne des Alpenvorlandes sowie Subtyp 3.2 Kleine Flüsse der Jungmoräne des Alpenvorlandes (4) Die Typen-Differenzierung ist noch nicht abgeschlossen Biozönotisch bedeutsame Fließgewässertypen Deutschlands; Diskussionsstand November 2003, Bearbeitung: M. Sommerhäuser und T. Pottgiesser 29

7 Kurznamen der biozönotisch bedeutsamen Fließgewässertypen Deutschlands Typen der Alpen und des Alpenvorlandes Typ 1: Fließgewässer der Alpen (1) Typ 2: Fließgewässer des Alpenvorlandes (2) Typ 3: Fließgewässer der Jungmoräne des Alpenvorlandes (3) Typ 4: Große Flüsse des Alpenvorlandes Typen des Mittelgebirges Typ 5: Grobmaterialreiche, silikatische Mittelgebirgsbäche Typ 5.1: Feinmaterialreiche, silikatische Mittelgebirgsbäche Typ 6: Feinmaterialreiche, karbonatische Mittelgebirgsbäche Typ 7: Grobmaterialreiche, karbonatische Mittelgebirgsbäche Typ 9: Silikatische, fein- bis grobmaterialreiche Mittelgebirgsflüsse Typ 9.1: Karbonatische, fein- bis grobmaterialreiche Mittelgebirgsflüsse Typ 9.2: Große Flüsse des Mittelgebirges Typ 10: Kiesgeprägte Ströme Nach einem Beitrag von Dr. Mario Sommerhäuser auf dem WRRL-Seminar Nr. 5 in Oberhausen Universität Essen, Institut für Ökologie, Abt. Hydrobiologie Koordinationsstelle Biologische Bewertung des BMBF (KoBio) Universitätsstraße 5, D Essen Tel.: +49/ 2 01/ , Fax: mario.sommerhaeuser@uni-essen.de Typen des Norddeutschen Tieflandes Typ 14: Sandgeprägte Tieflandbäche Typ 15: Sand- und lehmgeprägte Tieflandflüsse Typ 16: Kiesgeprägte Tieflandbäche Typ 17: Kiesgeprägte Tieflandflüsse Typ 18: Löss-lehmgeprägte Tieflandbäche Typ 20: Sandgeprägte Ströme Typ 22: Marschengewässer (4) Typ 23: Rückstau- bzw. brackwasserbeeinflusste Ostseezuflüsse Ökoregion unabhängige Typen Typ 11: Organisch geprägte Bäche Typ 12: Organisch geprägte Flüsse Typ 19: Kleine Niederungsfließgewässer in Flussund Stromtälern Typ 21: Seeausflussgeprägte Fließgewässer (1) Differenzierung in Subtyp 1.1 Bäche und kleine Flüsse der Kalkalpen sowie Subtyp 1.2 Große Flüsse der Kalkalpen (2) Differenzierung in Subtyp 2.1 Bäche des Alpenvorlandes, Subtyp 2.2 Kleine Flüsse des Alpenvorlandes (3) Differenzierung in Subtyp 3.1 Bäche der Jungmoräne des Alpenvorlandes sowie Subtyp 3.2 Kleine Flüsse der Jungmoräne des Alpenvorlandes (4) Typen-Differenzierung ist noch nicht abgeschlossen Kurznamen der biozönotisch bedeutsamen Fließgewässertypen Deutschlands; Diskussionsstand November 2003, Bearbeitung: M. Sommerhäuser und T. Pottgiesser 30

8 Bewertung der hydromorphologischen Eigenschaften des Rheins Bestandsaufnahme, Bilanz und Perspektiven Bewertungsmethodik Um die Qualität des physischen Milieus der Flussläufe des Rhein-Maas-Einzugsgebiets zu bewerten und ihren Verschlechterungsgrad im Hinblick auf eine Referenzbedingung zu beurteilen, wurde seit 1992 eine eigene Methode entwickelt. Sie dient daneben auch der Bewertung der Wasserqualität sowie der biologischen Qualität und stellt ein Hilfsmittel für strategische Entscheidungen bei der Restaurierung und zur Verwaltung der Flussläufe dar. Nach einer Bestandsaufnahme vor Ort (wasserbauliche Maßnahmen, Flächennutzung und Auwald) wurden anschließend Unterabschnitte abgegrenzt. Insgesamt ergeben sich 55 Abschnitte unterschiedlicher Länge, die von 0,7 km bis zu 13,5 km reichen. Der Rhein ist fast überall sehr weit von seinem natürlichen Zustand entfernt. Daher ist eine objektive Bewertung seiner physischen Eigenschaften besonders schwierig. Davon ist vor allem das Hauptbett (ehemalige Furkationsaue) betroffen, weil der Fluss durch starke Eindeichung von diesem Hauptbett völlig abgetrennt wurde. Es wurde durchgehend als degradiert eingestuft. Die Bewertung beinhaltet eine: Typologie der Flussläufe des Rhein-Maas-Einzugsgebiets mit sieben Typen Methodik zur Gliederung der Flussläufe Beschreibung der Flussabschnitte anhand von 40 Parametern Software zur Gewichtung der Parameter. Die Qualitätsindizes können Werte zwischen null Prozent (schlechteste Qualität) und 100 Prozent (beste Qualität) annehmen. Sie werden in fünf Qualitätsklassen unterteilt. Für jeden Teilabschnitt kann zudem jeweils ein Index für das Hauptbett, die Ufer und das Nebenbett bestimmt werden. Der Rhein hat auf französischer Seite durch die Schifffahrtsnutzung und Energiegewinnung massive Eingriffe erlitten. Die aus Eindeichung, Kanalisierung und Staustufen entstandenen Schäden sind oft irreversibel. Dies gilt sowohl für das völlig abgetrennte Hauptbett als auch für die Ufer und das Nebenbett. Foto: Corinna Buisson Die Qualphy -Software kann auch für Simulationen eingesetzt werden. Der Rhein fließt über ca. 180 km von Basel nach Lauterbourg. Mit Hilfe kartographischer Unterlagen wurden zunächst 25 Abschnitte nach abiotischer Charakteristik bestimmt. Zu dieser Charakteristik zählen: Typologie der Flussläufe Ökologische Region Durchlässigkeit des Substrats Neigungsgrad des Tals und seiner Zuflüsse. Qualität des physischen Milieus des Rheins Die Bestandsaufnahme lässt den Fluss zwischen Basel und Lauterbourg nahezu auf seiner gesamten Länge in schlechtem Zustand erscheinen. Die Qualität liegt zwischen sehr schlecht und schlecht bis durchschnittlich (Indizes 3,5 55,1 Prozent). Die Abschnitte mit der größten Strukturvielfalt finden sich am Restrhein. Dieser lebt im Rhythmus der Öffnungen der Staustufe Kembs und ist zwischen zwei Deichen eingezwängt. Dennoch konnte sich ein win- 31

9 ziges Hauptbett ausprägen, in dem das Nebenbett bei Niedrigwasser oszilliert. Der Restrhein weist eine interessante biologische Qualität auf. Andere Abschnitte sind aufgrund ihrer Vielfalt ebenfalls bemerkenswert, wie z. B. der kurzgeschlossene Rhein und die lebendigen Arme, in die das Wasser nach Öffnung der Stauwehre fließt. Die allgemeine Qualität dort (ca. 50 Prozent) zeigt, dass diese Abschnitte natürlichere Aspekte aufweisen (Nebenarme, Strukturvielfalt an Ufern und Nebenbett). Der Restrhein ist hauptsächlich durch bauliche Überformung charakterisiert. Strukturgütepotential verschiedener Restrheinabschnitte Kanalisierter Rhein und frei fließender Rhein mit einem gewissen Grad an Strukturvielfalt (Indizes 25,0 38,6 %). Dies sind Abschnitte des Rheins ohne Staustufen, in denen das Vorhandensein von wieder an das Hauptbett anschließbaren Armen und die Ausprägung der Ufer den Erhalt einer minimalen Qualität ermöglichen. Kanalisierter Rhein oder Kanal mit fast vollständiger Einförmigkeit (Indizes 9,8 22,7 %). Das gilt für eine Strecke von 104 km und entspricht fast der Hälfte der Abschnitte. Sie liegen in der Regel in bebauten Gebieten und weisen so gut wie keine natürliche Dynamik und Strukturvielfalt auf. Manche noch vorhandenen Altarme und nicht betonierten Ufer bieten Möglichkeiten zur Qualitätsverbesserung. Kanalisierter Rhein oder Kanal im Rückstaubereich oberhalb der Staustufen (Indizes 3,5 9,4 %, teils < 0). Möglichkeiten einer Verbesserung sind hier nahezu ausgeschlossen, die Zustände meist irreversibel. Es wurden auch langfristige Maßnahmen zur Umgestaltung der Ufer simuliert. Qualitätsverbesserungen von fast einer Klasse (bei einer Zunahme von 20 Punkten) erscheinen hierdurch machbar. Die Bewertung der physischen Qualität im Maßstab des Flusseinzugsgebietes schafft somit Grundlagen für eine ganzheitliche Politik mit internationaler Verwaltung des Flusses. Nach einem Beitrag von Philippe Goetghebeur auf dem WRRL-Seminar Nr. 4 in Colmar/Elsass Agence de l Eau Rhin-Meuse Route de Lessy, Rozérieulles BP 30019, F Moulins-les-Metz Tel.: +33/ 3 87/ Simulationen Trotz der eingeschränkten Möglichkeiten bieten sich zur Qualitätsverbesserung des Rheins verschiedene Maßnahmen an. Dazu zählen die Renaturierung der Nebenarme, die Überschwemmung trockengelegter Gebiete oder die Renaturierung der Ufer. Im Schnitt erlauben diese Verbesserungen einen Gewinn von zehn Punkten des Qualitätsindex. Das entspricht einer halben Qualitätsklasse. Allerdings können auch bei geringer Veränderung des Qualitätsindexes die Auswirkungen auf den aquatischen Lebensraum bereits enorm sein. 32

10 Ökologische Bewertung von Fließgewässern nach Wasserrahmenrichtlinie Erfahrungen im Pilotprojekt Mittelrhein Das Pilotprojekt Mittelrhein Das Pilotgebiet Mittelrhein umfasst die Zuflüsse des Rheins von der Nahemündung bei Bingen bis zur Siegmündung bei Bonn exklusive der Mosel. Etwas weniger als km² des Einzugsgebiets befinden sich in Hessen. Der mit etwas über km² größere Teil liegt in Rheinland-Pfalz. Die am häufigsten anzutreffende Landnutzung im Einzugsgebiet ist Wald auf mehr als einem Drittel der Fläche. Etwa ein Viertel des Gebietes wird ackerbaulich genutzt. Grünland findet man auf weniger als einem Fünftel der Fläche. Wasserkörper machen unter ein Prozent des Gebietes aus. Das Projekt wurde im April 2001 begonnen und ist Ende März 2003 abgeschlossen worden. Übergeordnete Ziele des Pilotprojektes waren: 1. Methoden zur wirtschaftlichen Analyse der Wassernutzungen zu erproben 2. Mit zeitlichem Vorlauf das Aufgabenspektrum eines Bewirtschaftungsplanes anwendungsorientiert zu beleuchten 3. Mit greifbaren Daten und Methoden den länderübergreifenden wasserwirtschaftlichen Planungsprozess praxisnah zu erproben operationell sein müssen: Die Überblicksüberwachung erfolgt in Einzugsgebieten mit einer Fläche über km². Sie erfolgt dort, wo keine signifikanten Belastungen zu erwarten sind. Die größte Bedeutung hat das operative Messnetz. Dieses umfasst Wasserkörper, die die Umweltziele möglicherweise nicht erreichen. Außerdem können Messungen vorgenommen werden, um unbekannte Belastungsursachen zu ermitteln. Darüber hinaus müssen zur Bestimmung des Referenzzustands mindestens drei Messstellen mit sehr gutem ökologischen Zustand des Gewässertyps beprobt werden. Die relevanten Indikatororganismen in Flüssen sind Algen (Plankton/Aufwuchs), Gefäßpflanzen, Wirbellose und Fische. Sie zeigen stoffliche Belastungen und Beeinträchtigungen der morphologischen Strukturen an. Die Gesamteinschätzung des ökologischen Zustands orientiert sich dabei an der Komponente mit der schlechtesten Bewertung. Beginnend im Jahr 2006 werden den Vorgaben der Wasserrahmenrichtlinie zum Monitoring entsprechend Messungen in folgenden Intervallen erfolgen: Fische, aquatische Wirbellose und Wasserpflanzen alle drei Jahre Plankton alle sechs Monate Chemische Qualitätsnormen alle drei Monate. Grundsätzlich sollten neben Daten vor allem Erkenntnisse gewonnen werden. Die Ergebnisse des Vorhabens sind sowohl in einer Projektdokumentation als auch in Karten dargestellt. Inhaltlicher Schwerpunkt war der Test von Kriterien zur Darstellung potentieller Gewässerbelastungen (Signifikanzkriterien der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser) und deren Beziehung zu den biologischen Qualitätskomponenten (hier: aquatische Wirbellose und Fische) bei der späteren ökologischen Bewertung. Ökologische Zustandsbewertung Zunächst erfolgt ein erläuternder Überblick über die Messprogramme, die ab Gewässerbewertung nach WRRL Guter Zustand der Oberflächenwasserkörper Mindestens guter ökologischer Zustand Nationale Bewertungsverfahren für biologische Qualitätskomponenten + Nationale chemische Qualitätsnormen + Hydromorphologie nur bei Referenzzuständen sehr gut gut mäßig unbefried. schlecht Mindestens guter chemischer Zustand EU-weite chemische Qualitätsnormen Handlungsbedarf Bewertung der Oberflächengewässer nach Wasserrahmenrichtlinie, Grafik nach Dr. Jochen Fischer; Staatliches Umweltamt Wetzlar gut nicht gut 33

11 Die WRRL gibt in Anhang V folgende Definitionen im Hinblick auf die Wirbellosenfauna: Guter ökologischer Zustand Die wirbellosen Taxa (Organismengruppen) weichen in ihrer Zusammensetzung und Abundanz (Individuendichte in Bezug auf eine Flächeneinheit) geringfügig von den typspezifischen Gemeinschaften ab. Der Anteil der störungsempfindlichen Taxa im Verhältnis zu den robusten Taxa zeigt geringfügige Anzeichen für Abweichungen von den typspezifischen Werten. Der Grad der Vielfalt der wirbellosen Taxa zeigt geringfügige Anzeichen für Abweichungen von den typspezifischen Leitbildern. Mäßiger ökologischer Zustand Wichtige taxonomische Gruppen (Taxonomie = Nomenklatur von Lebewesen) der typspezifischen Gemeinschaft fehlen. Die wirbellosen Taxa weichen in ihrer Zusammensetzung und Abundanz mäßig von den typspezifischen Gemeinschaften ab. Der Anteil der störungsempfindlichen Taxa im Verhältnis zu den robusten Taxa und der Grad der Vielfalt liegt beträchtlich unter dem typspezifischen Wert und in signifikanter Weise unter den Werten, die für einen guten Zustand gelten. Da die offizielle nationale Methode zur ökologischen Bewertung in Deutschland noch in der Entwicklung ist, wurden im Pilotprojekt hilfsweise die in Anhang V der WRRL genannten Kriterien in quantifizierbare biologische Kenngrößen übersetzt und damit eine vorläufige ökologische Bewertung ermöglicht. Zu den Untersuchungsergebnissen An dieser Stelle sollen die Ergebnisse der Untersuchungen zur Qualitätskomponente Wirbellose dargestellt werden. Insgesamt wurden 38 Probestellen untersucht. Sie umfassten ein breites Spektrum an Belastungszuständen und deckten das Gebiet räumlich repräsentativ ab. Zur Eichung der Bearbeiter wurde bewusst auch ein Gewässer mit Referenzcharakter ( sehr guter Zustand ) ausgewählt. Weitere 16 Messstellen wiesen diesbezüglich einen guten Zustand auf. Jeweils sechs Messpunkte erzielten nur Ergebnisse zwischen gut und mäßig sowie unbefriedigende Zustände. An neun Messstellen konnte der ökologische Zustand der Wirbellosenfauna nur als mäßig bezeichnet werden. Die Ergebnisse zeigten, dass die Vorgaben der WRRL grundsätzlich eine differenzierte Bewertung ermöglichen. Dennoch ist die Aussagekraft der Ergebnisse eingeschränkt durch: Anwendung eines gutachterlichen Bewertungsansatzes Vorläufigkeit der Messstellen Beschränkung auf nur eine Qualitätskomponente Fehlen regionalspezifischer Leitbilder Methodische Restriktionen bei Repräsentativität von Probestelle und Probennahme. Die Methodik soll beispielhaft an Messstelle 37 ( sehr gut ) und Messstelle 15 ( unbefriedigend, schlechteste Bewertung der Untersuchung) dargestellt werden. 34 Operationalisierung der ökologischen Zustandsdefinitionen im Pilotprojekt Mittelrhein Bewertungskomponente Biologische Kenngröße Artenzusammensetzung Qualitativer Vergleich mit Leitbild Längszonale Charakterisierung Typische Verschiebung des Artenspektrums Abundanzsumme als Maß für die Besiedlungsdichte Häufigkeit Anzahl/Anteil Eintagsfliegen-, Steinfliegen-, Köcherfliegen-Taxa Vorkommen seltener, gefährdeter Taxa Anteil Ubiquisten (anspruchslose Arten diverser Habitate mit großer Anpassungsbreite ohne Bindung an einen Standort) Vorkommen von Störanzeigern Verhältnis störungs- Saprobienindex (beschreibt den Zustand eines Gewässers mit Hilfe empfindliche/robuste Taxa der in ihm lebenden Mikroorganismen) Artenvielfalt Artenzahl

12 Untersuchungsergebnisse Messstelle 37 Positiv bewertet wurden: Hohe Gesamt-Artenzahl Hohe Anzahl an EPT (Eintags-, Steinund Köcherfliegen) Abundanzsumme weit überdurchschnittlich Viele typische Leit- und Begleitarten aspektbildend (sehr zahlreich) Schlüsseltaxa: Ephemera danica (Maifliege), Perla marginata (Steinfliege), Limnius volckmari (Wasserkäfer), Orectochilus villosus (Taumelkäfer), Oreodytes sanmarki, Platambus maculatus (beides Schwimmkäfer) 4 Rote-Liste-Taxa: Perla marginata, Glossosoma boltoni, Micrasema longulum, Potamophylax rotundipennis (Köcherfliegen) Saprobienindex 1,6; d. h. geringe Belastung (I II) Mäßig/negativ bewertet wurde: Fehlen der Strudelwürmer und der Libellen Untersuchungsergebnisse Messstelle 15 Mäßig/negativ bewertet wurden: Geringe Gesamt-Artenzahl Nur 5 EPT-Taxa, teils Einzelfunde Abundanzsumme weit unterdurchschnittlich Stark verarmte Tiergemeinschaft ohne Strudelwürmer, Schnecken, Muscheln, Steinfliegen, Libellen, Käfer Biozönose weicht erheblich von der typspezifischen Artenzusammensetzung ab Keine gefährdeten Arten gefunden Egel und Röhrenwürmer als Störanzeiger in hoher Abundanz, Kleinkrebse nur in Form von Wasserasseln Saprobienindex 2,6; d. h. kritische Belastung (II III) Fazit: Abschließende Einschätzung des ökologischen Zustands nach der 5-stufigen Skala der WRRL: unbefriedigend Fazit: Geeignet als Referenzbereich, abschließende Einschätzung des ökologischen Zustands nach der 5-stufigen Skala der WRRL: sehr gut Gegenüberstellung der Ergebnisse der Messstellen mit der besten und schlechtesten Bewertung bei der Untersuchung des Makrozoobenthos im Pilotprojekt Mittelrhein, Quelle: Dr. Jochen Fischer; Staatliches Umweltamt Wetzlar Fazit Die Erfahrungen des Pilotprojektes zeigen, dass die neue Bewertungsphilosophie den Paradigmenwechsel von nutzungsorientierten zu ökologisch-integrierten Verfahren untermauert, in denen der Eigenwert aquatischer Lebensgemeinschaften von zentraler Bedeutung ist. In Bezug auf die ökologische Bewertung nach WRRL zeigt sich, dass die Bewertung aufgrund des Leitbildbezugs umfassender wird. Es werden diverse Belastungen und Nutzungen einbezogen. Außerdem wird die Integrität der Bewertung durch die Berücksichtigung verschiedener neuer Organismengruppen weiter verbessert. Nach einem Beitrag von Dr. Jochen Fischer auf dem WRRL-Seminar Nr. 7 in Bingen Regierungspräsidium Gießen Abteilung Staatliches Umweltamt Wetzlar Schanzenfeldstraße 10 12, D Wetzlar Tel.: +49/ 64 41/ , Fax.: j.fischer@rpu-wz.hessen.de 35